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Study on aquatic plant diversity changes in Caohai plateau wetland

高原湿地草海水生植物多样性变化研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Sept.2014,34(5):601-607           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.3969/j.issn.1000G3142.2014.05.005
唐金刚,李苇洁,周传艳.高原湿地草海水生植物多样性变化研究[J].广西植物,2014,34(5):601-607
TangJG,LiWJ,ZhouCY.StudyonaquaticplantdiversitychangesinCaohaiplateauwetland[J].Guihaia,2014,34(5):601-607
高原湿地草海水生植物多样性变化研究
唐金刚2,李苇洁2,周传艳1,2∗
(1.华南理工大学 环境与能源学院,广州510640;2.贵州省山地资源研究所,贵阳550001)
摘 要:采用文献对比,结合野外补点调查和观测,研究高原湿地草海水生植物多样性变化.结果表明:近三
十年来,到草海越冬的黑颈鹤种群有逐渐增大趋势,1985年223只、2005年506只,到2011年约为1000只.
2005年草海共有维管束植物49种,隶属25科37属,较1983年新增5科10属11种,2012年调查发现草海水
生植被朝沼泽植被方向演替发展,荆三棱群落与水葱、李氏禾、水莎草和灯芯草群落一起发展为草海湖滨带主
要优势挺水植物群落.空心莲子草在水体东部、东南及东北部入侵危害严重.外界干扰是草海生物多样性变
化的主要原因,减少人为负面干扰、维护草海及周边环境稳定是保护和增加水生植物多样性的重要举措.
关键词:草海;高原湿地;水生植物多样性;变化
中图分类号:Q948.1;P931.5  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2014)05G0601G07
Studyonaquaticplantdiversitychanges
inCaohaiplateauwetland
TANGJinGGang2,LIWeiGJie2,ZHOUChuanGYan1,2∗
(1.CollegeofEnvironmentandEnergy,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,
China;2.GuizhouInstituteofMountainResources,Guiyang550001,China)
Abstract:Basedonthedataofliteratureandfieldsurvey,aquaticplantdiversityofCaohaiplateauwetlandwasanaG
lyzed.TheresultsshowedthatthenumberofGrusnigricolliswinteringinCaohaihadincreasedfrom223in1985to
506in2005,and1000in2011.Andthenumberoffamiliesandgeneraoftheaquaticplanthadsignificantlyincreased.
Therewere49speciessubjectedto37generaof25familiesin2005,inwhich11speciesand10generaand5families
werenewrecordcontrastwith1983.TheComm.ofScirpusyagara,S.tabernaemontani,Leersiahexandra,JuncelG
lusserotinusandJuncuseffususbecamemaindominantcommunitiesalongthelakeside.Aquaticvegetationhadbeen
changinginthedirectionofmarshvegetation.ThespeedofComm.ofAlternantherasessilisspreadhadbeenfaster
thananticipated,particularlyseriouslyintheeast,southeastandnortheastofCaohaiwetland.Interferenceisthemain
reasonforthechangeofbiodiversityinCaohai.Reducinghumandisturbance,maintainingastablesurroundingenviG
ronmentofCaohaiareimportantmeasurestoprotectandincreasethediversityofaquaticplants.
Keywords:Caohai;plateauwetland;aquaticplantdiversity;changes
  贵州草海国家级自然保护区主要保护对象是黑
颈鹤(Grusnigricollis)为主的珍稀鸟类及高原湿地
生态系统,1985年经贵州省人民政府批准建立,
1992年晋升为国家级自然保护区,是全国8个最重
要候鸟越冬地之一(张华海等,2007).该保护区为
贵州水生植物生态系统多样性保护提供了一个理想
基地和平台.本文从生态动力学视角,基于保护区
建立前期1983年和近期2005年所观测的资料,结
收稿日期:2014G01G03  修回日期:2014G03G10
基金项目:贵州省国际科技合作计划项目(黔科合外G字[2012]7032号);国家科技支撑计划专题二(2011BAC02B0202).
作者简介:唐金刚(1981G),男,贵州镇宁人,硕士,助理研究员,主要从事植物学、生态学研究,(EGmail)tjg12@qq.com.
∗通讯作者:周传艳,博士,副研究员,主要从事生态恢复和生物多样性保育研究,(EGmail)466947509@qq.com.
合2012年所作的野外补点调查,对比并梳理近三十
年来草海的生物多样性变化情况,分析生物多样性
变化的驱动因子,提出今后保护和利用的措施,为高
原湿地生态系统的进一步研究提供参考.
1 研究地概况
草海位于贵州省威宁县城西侧(104°12′~104°
18′E,26°49′~26°53′N),湖底平均海拔2170m,
自然保护区面积为96km2,包括整个草海湖集水
域.草海湖盆面积约47km2,包括草海湖(25km2)
及周围的沼泽和湿草地(李凤山,1999).处于贵州
境内长江水系和珠江水系的最高分水岭地带,该地
带为乌江上游的六冲河、三岔河,金沙江上游的横
江、牛栏江,北盘江上游的可渡河等的上源地.草海
发育在威(宁)、水(城)大背斜的西北侧,轴向为北西
-东南,轴部由下石炭纪浅灰色块灰岩、白云质灰
岩、泥灰岩及页岩、硅质岩等组成(向应海等,1986),
是典型的喀斯特湖,也是贵州省境内最大的淡水湖.
草海处在全年湿润的东南季风与冬干夏湿的西
南季风的过渡地带之内,冬季较暖而长,春秋相连无
夏(罗伦,1984).草海地区光能丰富、干湿分明.1
月平均气温1.9℃,7月平均气温17.7℃,多年平均
降雨量950.9mm,11月至次年4月为旱季,平均降
水量113.1mm;5-10月为雨季,平均降水837.8
mm,以5月下旬至7月上旬降水最丰,常有大雨或
暴雨.1951-1980年平均日照时数为1805.4h,年
平均相对日照为41%.多年平均太阳光能总辐射
为466.3kJ􀅰cmG2.草海地区光能资源稍小于昆
明,优于贵州全省,大于长江以南同纬度地区(刘家
庄等,1986).草海形成于距今20万年前,经历过生
成、消亡、复苏和人为放干、蓄水恢复5个阶段.
1972年草海湖水被人为挖渠放水而消失.到1982
年又复筑坝恢复草海水面达18.16km2(刘家庄等,
1986).2005年草海水面略有减少,为17.68km2.
平均水深1.35m,比1982年浅0.65m,最深处由5
m减为2.8m(张华海等,2007).
2 数据来源及调查方法
本研究采用的数据资料源自1983年和2005年
贵州科学院在草海国家级自然保护区进行的2次调
查的数据,以及2012年6月中旬草海黑颈鹤食物的
多样性补点调查数据(图1).
1983年研究线路依据湖泊水生维管束植物调
查的内容与方法(袁家谟,1986;陈翔,2007).由大
江家湾至顾家底下自北向南每400m设样点1个,
结合水域深浅、湖湾差异及水草疏密度等,选择有代
表性的水域布点,共设调查样点15个,依据气候季
节变化及植物物候,调查采集标本,生物量测定时间
为3、6、9、11月,定点定位定人采样测量.用直径
36cm的湖底三角拖网按1m2采样,每点采样2次,
求平均值,在浅水区以人工拉线1m2直接采样.水
草样品淘洗净稍滴水即用粗台秤称重,室内用远红
外线烘干箱烘样品,100℃烘干至恒重(袁家谟,
1986).2005年8月对草海水生植物多样性进行一
次性布点调查共10个样点.用手持GPS定位,标
志杆围成2m×2m 的样方,固定专人同步采样.
生物量测试方法同1983年.另外,针对黑颈鹤主要
食物的植物多样性补点调查于2012年6月中旬在
刘家巷簸箕湾和胡叶林进行,共设1m×1m样地
27个,调查内容包括生境描述、样方内的物种、种群
数量、平均高度、长势、生物量、繁殖更新方式等,用
于草海水生植物多样性变化对比研究.
3 植物多样性现状及变化
3.1维管束植物多样性
2005年草海水生植物种类计有维管束植物49
种,隶属于25科37属,较1983年的名录新增5科
10属11种;另有大型藻类(轮藻门)1科3属3种,
与1983年相同.两次调查结果显示,植物种类数量
及分布以单子叶植物占优势,常见单子叶植物有眼
子菜科的竹叶眼子菜(Potamogetonmalaianus)、光
叶眼子菜(P.lucens)、微齿眼子菜(P.maackiaG
nus)、穿叶眼子菜(P.perfoliatus)、龙须眼子菜(P.
pectinatus);茨藻科的茨藻(Najasmarina);泽泻
科的泽泻(Alismaplantagoaquatica var.orienG
tale)、慈姑(Sagittariasagittifolia);水鳖科的黑藻
(Hydrillaverticillata)、海菜花(OtteliaacumiG
nate);禾本科的菰 (Zizanialatifolia)、李氏禾
(Leersiahexandra);莎草科的水葱(ScirpustaberG
naemontani)、藨 草 (Scirpustriqueter)、水 莎 草
(Juncellusserotinus);浮萍科的紫萍(Spirodela
polyrhiza)、浮萍(Lemnaminor).双子叶植物主
要有金鱼藻科的金鱼藻(Ceratophyllumdemersum);
206 广 西 植 物                  34卷
图1 草海水生植物调查样方图
Fig.1 SurveysitesofaquaticplantsinCaohaiwetland
菱科的耳菱(Trapapotaninii);小二仙草科的狐尾
藻(Myriophyllumdemersum);蓼科的两栖蓼(PoG
lygonumamphibium)、水蓼(P.hydropiper);苋
科的空心莲子草(Alternantherasessilis);伞形科的
水芹(Oenanthejavanica);莕菜科的莕菜(NymG
phoidespeltatum);豆科的白车轴草(Trifolium
repens);马鞭草科的马鞭草(Verbenaofficinalis);
菊科的小蓬草(Conyzacanadensis)、小鱼眼草(DiG
chrocephalabenthamii)、马兰(Kalimerisindica)、
蒲公英(Taraxacum mongolicum)、苍耳(XanthiG
umsibiricum).蕨类植物有萍(MarsileaquadrifoG
lia)、满江红(Azollaimbricate)和节节草(EquiseG
tumramosissimum)3种.在草海分布的植物中,有
14科为世界广布科,属于世界广布种的有金鱼藻、
狐尾藻、穿叶眼子菜、竹叶眼子菜、黑藻等;属于中国
广布种的有泽泻、眼子菜、光叶眼子菜、龙须眼子菜、
莕菜等.
1983-2005年间草海分布植物种增加的多为
两栖、湿中生或中生的植物种类.水葱、藨草等较多
分布于草海水体的东部、东北部及东南部,湖缘及滩
涂浅水区仅有零星分布;竹叶眼子菜和狐尾藻广布
于草海各处水域;东部水域呈条带状较多分布挺水
植物两栖蓼;西面水域较多分布海菜花.
3.2主要群落及群落结构
1983年调查有14个主要植物群落(表1)(向应
海,1986).2005年草海主要植物群落9个(表2)
(张华海,2007).2012年6月对草海东部刘家巷及
西南部胡叶林湖滩湿地浅水(水深0~50cm)草甸
植物群落调查,随机抽取27个1m×1m样方,刘
家巷簸箕湾21个,胡叶林6个(表3).
由于样方小生境趋于一致,通常由1个生活型
的优势种与同生活型的其他种或其他生活型的物种
组成相应的水生植物群落.2005年调查的样方显
示,多数为2~5个物种组成一个群落,结构层次多
为1~2层,水体剖面植被生态系列的种数在10种
以内;1983年时多数为5~8个种组成一个群落,结
构层次多为2~3层,水生植被生态系列的种数为
23个.1983-2005年间各生活型生物量湿重占总
重量比例发生了较大变化(表4).2005年比1983
年挺水植物减少了9.84%,漂浮植物增加了0.33%,
沉水植物增加了13.33%.
此外,2005年已发现外来入侵杂草空心莲子草
(Alternantherasessilis)在草海水体东部已有大量
分布,调查样方中未发现莎草科的荆三棱(Scirpus
3065期          唐金刚等:高原湿地草海水生植物多样性变化研究
表1 草海1983年主要植物群落类型及特点
Table1 CommunitytypesandcharacteristicsofaquaticplantsinCaohaiin1983
群落名称
Communityname
分布位置
Descriptionofsites
覆盖度
Degreeofcoverage
 伴生种
 Associatedspecies
水葱群落
Comm.ScirpustabernaeG
montani
广泛分布于湖泊边缘,湖滩湿地至沿岸浅水带
IntheedgeofCaohailake,lakewetlandand
coastalshalowwaterzone
50%~90% 水 莎 草 (J.serotinus)、藨 草 (S.
triqueter)、光叶眼子菜(P.lucens)、狐尾
藻(M.demersum)
藨草群落
Comm.Scirpustriqueter
湖缘浅水区及周围水淹地,以水体西部和南部
浅水区及湖滩湿地最多
Inthelakeshalow waterzoneandthesurG
roundingfloodedland,mostinthewesternand
southernshalowwaterandbeachwetland
40%-85% 水葱(S.tabernaemontani)、水莎草(J.
serotinus)、李氏禾(L.hexandra)、泽泻
(A.plantagoaquaticavar.orientale)、狐
尾藻(M.demersum)
水莎草群落
Comm.Juncellusserotinus
湖缘浅水区及草海水体东部水淹地、沼泽地
Lakeshalow waterzone,floodedlandand
swampineasternCaohailake
60%~90% 水葱(S.tabernaemontani)、荸荠(HeleoG
charisdulcis)、李氏禾(L.hexandra)、莕
菜(N.peltatum)
李氏禾群落
Comm.Leersiahexandra
湖湾及浅水区,水体以东为主
Lakebayandshalow waterzone,mainlyin
theeast
70%~90% 水 葱 (S.tabernaemontani)、藨 草 (S.
triqueter)、水莎草(J.serotinus)、紫萍(S.
polyrhiza)、光叶眼子菜(P.lucens)
莕菜群落
Comm.NymphoidespelG
tata
中河一带,挺水植物带与沉水植物带之间,浅
水沟、积水沟内Themiddleriverarea,between
aquaticplantsandsubmergedplantzone,in
shalowguly,waterditch
50%~90% 狐尾藻(M.demersum)、穿叶眼子菜(P.
perfoliatus)、金鱼藻(C.demersum)
两栖蓼群落
Comm.Polygonum amG
phibium
水体东部
EasternoftheCaohailake
50%~80% 狐尾藻(M.demersum)、水葱(S.taberG
naemontani)
金鱼藻群落
Comm.CeratophyllumdeG
mersum
水体东部及积水沟内
Easternandinwaterditc
50%~80% 狐尾藻(M.demersum)、龙须眼子菜(P.
pectinatus)、光叶眼子菜(P.lucens)、莕
菜(N.peltatum)
光叶眼子菜群落
Comm.Potamogetonlucens
广布,在深水区略呈环带状分布
DistributedwidelyinCaohailakeandslightly
zonalinthedeepwaterarea)
70%~90% 穿叶眼子菜(P.perfoliatus)、竹叶眼子菜
(P.malaianus)、狐尾藻(M.demersum)、
龙须眼子菜(P.pectinatus)、黑藻(H.verG
ticillata)、海菜花(O.acuminate)
穿叶眼子菜群落
Comm.PotamogetonperfoG
liatus
东部湖缘
Theeasternlakemargin
60%~80% 光叶眼子菜(P.lucens)、狐尾藻(M.deG
mersum)、海菜花(O.acuminate)、茨藻
(N.marina)、球状轮藻(C.globularis)、
钝节拟丽藻(N.obtusa)
菹草群落
Comm.Potamogetoncrispus
中河一带风浪小的区域
Themiddleriverandsmalwavesarea
40%~80% 狐尾藻(M.demersum)、光叶眼子菜(P.
lucens)、微齿眼子菜(P.maackianus)、
黑藻(H.verticillata)
狐尾藻群落
Comm.MyriophyllumspiG
catum
广布
Distributedwidely
70%~90% 光叶眼子菜(P.lucens)、穿叶眼子菜(P.
perfoliatus)、黄花狸藻(U.aurea)、黑藻
(H.verticillata)、龙须眼子菜(P.pectiG
natus)、微齿眼子菜(P.maackianus)、海
菜花(O.acuminate)
茨藻群落
Comm.Najasmarina
西北水域及湖缘浅水区 Northwesternand
shalowwaterzone
60%~80% 竹叶眼子菜(P.malaianus)、穿叶眼子菜
(P.perfoliatus)、狐尾藻(M.demerG
sum)海菜花群落
Comm.Ottliaacuminata
广布,以水体西部深水区分布最多
Distributedwidely,mostinthewesterndeep
waterzone
60%~90% 光叶眼子菜(P.lucens)、穿叶眼子菜(P.
perfoliatus)、狐尾藻(M.demersum)、黑
藻(H.verticillata)、微齿眼子菜 (P.
maackianus)、茨藻(N.marina)、钝节拟
丽藻(N.obtusa)
轮藻群落
Comm.Charanitellopsis
广布于透明度大的各处水域
Distributedwidelyinalthewaterareawhere
thereweregreatertransparency
50%~100% 光叶眼子菜(P.lucens)、穿叶眼子菜(P.
perfoliatus)、龙须眼子菜(P.pectinaG
tus)、狐尾藻(M.demersum)、球状轮藻
(C.globularis)、钝节拟丽藻(N.obtuG
sa)、黑藻(H.verticillata)
yagara)和狸藻科的黄花狸藻(Utriculariaaurea).
国家红皮书记载的珍稀植物海菜花及可用于检测水
体变化的菹草(Potamogetoncrispus)数量减少,同
时水葱、藨草等挺水植物种群数量在草海湖缘也急
剧减少.陈翔等(2005)分析草海水生植被演替动态
是沉水植物群落—浮叶植物群落—挺水植物群落—
沼泽植被,趋势为由湿中生植物乃至中生植物所取
代而成为草甸.其实这一过程已被草海水体东部、
东北角和东南角所呈现的草甸化自然景观所证实.
2012年的调查结果表明,在水深0~50cm的
草海湖缘区域,主要分布挺水植物群落,其中水莎
草、荆三棱、水葱和水毛花等的根茎是黑颈鹤的主要
越冬食物,水深达50cm时李氏禾在群落中的优势
更为明显,成为该区域主要植物群落,与袁家谟
(1986)的研究一致,但不能否认李氏禾是湖缘浅水
区域的广布种.
406 广 西 植 物                  34卷
表2 草海2005年主要群落类型及特点
Table2 CommunitytypesandcharacteristicsofaquaticplantsinCaohaiin2005
群落名称
Communityname
分布位置
Descriptionofsites
覆盖度
Degreeofcoverage
 伴生种
 Associatedspecies
水葱群落
Comm.ScirpustabernaeG
montani
水体东部湖滩湿地及中河、新河两侧浅水地带
Easternlake,wetland,andshalowwaterzone
onbothsidesofthemiddleriverandthenew
river
40%~90% 藨草(S.triqueter)、水莎草(J.serotiG
nus)、李氏禾(L.hexandra)等
藨草群落
Comm.Scirpustriqueter
水体西部和南部浅水区及湖滩湿地
Western,southshalowwaterandbeachwetland
40%~80% 水葱(S.tabernaemontani)、水莎草(J.
serotinus)、李氏禾(L.hexandra)等
水莎草群落
Comm.Juncellusserotinus
湖缘浅水区及水体东部水淹地、沼泽地
Caohailakemarginshalow waterarea,the
easternfloodedlandandtheswamp
50%~80% 水葱(S.tabernaemontani)、李氏禾(L.
hexandra)、莕菜(N.peltatum)等
空心莲子草群落
Comm.Alternantherasessilis
水体东部、东北部至东南部湿地沼泽和水塘等
EasternCaohailake,andwetlandfromnorthG
easttosoutheast,ponds
50%~100% 水蓼(P.hydropiper)、水芹(O.javaniG
ca)、泽泻(A.plantagoaquaticavar.orienG
tale)、慈姑(S.sagitifolia)等
两栖蓼群落
Comm.Polygonum amG
phibium
水体东部中河、新河一带
EasternCaohailake,themiddleriverandthe
newriver
50%~80% 水 葱 (S.tabernaemontani)、藨 草 (S.
triqueter)、李氏禾(L.hexandra)、光叶眼子
菜(P.lucens)、狐尾藻(M.demersum)等
紫萍、浮萍群落
Comm.SpirodelapolyrhiG
za+Lemnaminor
水体东部、中河一带及西海码头人工河渠
EasternCaohailakethemiddleriver,thewest
pier,andtheartificialcanal
50%~90% 水葱 (S.tabernaemontani)、藨 草 (S.
triqueter)、李氏禾(L.hexandra)、金鱼
藻(C.demersum)等
竹叶眼子菜群落
Comm.PotamogetonmalaG
ianu
水体各处,以大江家湾至顾家底下剖面两侧盛
AltheCaohailake,lushonbothsidesofthe
sectionfromDajiangjiawantoGujiadixia
70%~90% 微齿眼子菜(P.maackianus)、狐尾藻
(M.demersum)、茨藻(N.marina)等
狐尾藻群落
Comm.MyripphyllumspiG
catum
各处水域,以大江家湾至顾家底下剖面两侧盛
AltheCaohailake,lushonbothsidesofthe
sectionfromDajiangjiawantoGujiadixia
70%~90% 竹叶眼子菜(P.malaianus)、微齿眼子
菜(P.maackianus)、龙须眼子菜 (P.
pectinatus)、黑藻(H.verticillata)等
球状轮藻、钝节拟丽藻群落
Comm.Charaglobularis+
Nitellopsisobtusa
西海码头至湖中水泥标桩处再到六洞乡一角
入水口一线Fromthewestpiertothecement
pluginthemiddleofthelake,andtheinletat
thecornerofLiuDongXiang
80%~100% 水葱 (S.tabernaemontani)、藨 草 (S.
triqueter)、李氏禾(L.hexandra)、紫萍
(S.polyrhiza)、浮萍(L.minor)、光叶
眼子菜(P.lucens)等
表3 草海2012年黑颈鹤主要栖息地草本群落特点
Table3 CommunitytypesandcharacteristicsoftheplantsinthehabitatofGrusnigricollisinCaohaiin2012
群落名称
Communityname
个数
No.of
community
水深 (cm)
Depthof
water
覆盖度
Degreeof
coverage
 伴生种
 Associatedspecies
荆三棱群落
Comm.Scirpusyagara
8 35~50 50%~95% 李氏禾(L.hexandra)、慈姑(S.sagittifolia)、水烛
(Typhaangustifolia)、浮萍(L.minor)、光叶眼子菜
(P.lucens)、莕菜(N.peltatum)
水葱群落
Comm.ScirpustabernaemonG
tani
4 37~43 70%~99% 莕菜(N.peltatum)、李氏禾(L.hexandra)、慈姑(S.
sagittifolia)
李氏禾群落
Comm.Leersiahexandra
3 50 80%~90% 荆三棱(S.yagara)、轮藻(C.nitellopsis)、狐尾藻(M.
demersum)、光叶眼子菜(P.lucens)、莕菜(N.peltaG
tum)
水莎草群落
Comm.Juncellusserotinus
3 0~30 80%~90% 光叶眼子菜(P.lucens)、藨草(S.triqueter)
灯心草群落
Comm.Juncuseffusus
3 0~30 50%~100% 水芹(O.javanica)、水莎草(J.serotinus)、白车轴草
(T.repens)
水毛花群落
Comm.Scirpustriangulatus
2 10~40 70% 莕菜(N.peltatum)、荆三棱(S.yagara)、李氏禾(L.
hexandra)、慈姑(S.sagittifolia)、光叶眼子菜(P.luG
cens)
狗牙根群落
Comm.Cynodondactylon
2 0~10 70%~100% 李氏禾(L.hexandra)、藨草(S.triqueter)、水蓼(P.
hydropiper)
藨草群落
Comm.Scirpustriqueter
1 0~10 70% 水蓼(P.hydropiper)
水芹菜群落
Comm.Oenantheclecumbens
1 50 65% 水莎草(J.serotinus)、土大黄(Rumexmadaio)、白车轴
草(T.repens)
4 讨论
4.1草海水生植物多样性价值
4.1.1草海是黑颈鹤等鸟类的栖息地 黑颈鹤是青
藏高原特有的鹤类,属世界濒危珍禽,是我国一级保
护鸟类,主要在若尔盖繁殖,冬季到草海越冬(柴岫
等,1963).草海是黑颈鹤主要的越冬栖息地,冬季
到草海越冬的黑颈鹤由1985年的223只增加到
2005年的506只,2011年调查约1000只.草海水
5065期          唐金刚等:高原湿地草海水生植物多样性变化研究
表4 草海水生植物不同年份各生活型
生物量 (湿重)比例变化表
Table4 Biomass(wetweight)ratioofdifferent
lifeformsofaquaticplantsinCaohai
年份
Year
沉水植物
Sunken
plants
挺水植物
AboveGwater
plants
浮叶植物
Floating
plants
其他(漂浮
植物等)
Others
1983 76.89 17.18 3.82 2.11
2005 90.22 7.34 - 2.44
生植物多样性是黑颈鹤越冬食物和栖息环境的重要
保障.此外,草海也是灰鹤、赤麻鸭、斑头雁和白头
雁等鸟类的栖息地,这些鸟类经常与黑颈鹤集成混
合群,在草海上空盘旋或沼泽地觅食.
草海多种类型的水生植被及其丰富的水生植物
资源,为浮游生物、底栖动物、鱼、虾、鸟类等提供了
良好的生长、繁殖、栖息环境,又可提供大量的食料、
饵料,是有效保护越冬候鸟及发展淡水养殖业的物
质基础.如水莎草的块茎及荆三棱、水葱、藨草等的
根状茎是黑颈鹤等越冬生活的主要植物性食料,这
些挺水植物适生的水深为0~50cm;光叶眼子菜、
穿叶眼子菜、微齿眼子菜、龙须眼子菜、黑藻、海菜
花、金鱼藻、狐尾藻、球状轮藻、钝节拟丽藻等为食草
性、杂食性鱼类成鱼阶段的基本饵料.龙须眼子菜
和菹草是渐危水生植物种.
4.1.2具有经济价值的水生植物丰富 挺水植物菰、
水葱、藨草、水莎草、李氏禾等为湖缘农户养殖牛、
马、山羊牲畜的良好饲料;沉水植物光叶眼子菜、穿
叶眼子菜、竹叶眼子菜、微齿眼子菜、菹草、黑藻、狐
尾藻、茨藻、金鱼藻及莕菜、泽泻、慈姑、水葱等是猪、
鹅、鸡、鸭的优质饲料;此外,水葱、藨草等又是发展
手工编织业及造纸工业较好的原料.
4.2草海水生植物多样性的变化及影响因子
1983-2012年正是我国社会经济发展最快的
历史时期,草海的生物多样性和生态环境在此期间
发生了剧烈变化.表现为(1)植物种类增加,但增加
的多为两栖、湿中生或中生的植物种类.表明草海
植物群落正朝沼泽植被方向演替发展,草海水体东
部、东北角和东南角已呈现草甸化自然景观;(2)珍
稀濒危水生植物海菜花及可用于检测水体变化的菹
草分布范围和种群数量变少;(3)外来入侵种空心莲
子草在草海水体东部、东北部至东南部已有相当数
量的分布;(4)1983年和2005年挺水植物常见种为
水葱、藨草、水莎草、李氏禾和菰,2012年挺水植物
以荆三棱、水葱、李氏禾、水莎草和灯心草占优势.
1983年调查资料未有荆三棱记载,2005年的调查样
方中未发现荆三棱和黄花狸藻,2012年调查显示荆
三棱为挺水植物主要优势种,调查样方内未见菰,藨
草分布减少,李氏禾优势上升明显;(5)群落类型变
化较大.1983年时以沉水植物群落为水生植被主
体,主要有金鱼藻群落、光叶眼子菜群落、穿叶眼子
菜群落、菹草群落、狐尾藻群落、茨藻群落、海菜花群
落.与1983调查结果比较,2005年沉水植物群落
有狐尾藻群落为主要优势群落,其余原有的沉水植
物群落已不占明显优势,增加了竹叶眼子菜群落、球
状轮藻和钝节拟丽藻群落.挺水植物群落中李氏禾
群落尚未显示其优势;空心莲子草群落恶性发展;浮
叶植物群落中莕菜群落不占优势,以紫萍浮萍群落
为主;沉水植物群落中海菜花种群数量减少.2012
年调查挺水植物群落荆三棱种群优势凸显,李氏禾
群落优势逐渐显现,水葱、藨草和水莎草种群均有不
同程度萎缩.
从1983-2012年三十年间草海水生植物多样
性变化明显,导致变化的原因也较复杂.(1)水体变
小.2005年时明水面东西长约6.8km,南北宽约
2.6km.水体面积17.68km2,比1983年减小了
0.48km2;湖水变浅,平均水深1.35m,比1983年浅
了0.65m;最深处为2.8m,比1983年浅了2.2m.
草海周边围湖造田,水面面积减少的同时,也减少了
湖缘水生到中生的植被自然过渡带面积,这些区域
是越冬候鸟黑颈鹤的主要觅食和夜栖地,因此,浅水
区域减少直接导致黑颈鹤食物的减少;(2)污染严
重.因草海位于威宁县城范围,人口多,干扰大,农
业点源和面源污染,生活污水排放导致水体污染严
重.按水利部推荐标准草海水体已变为营养化至富
营养化水体(欧阳勇等,2011).尤其是有机物、砷、
铅、铜、汞、铬和锌已对草海水体造成严重污染,这些
有毒物质在1983年时基本没有;(3)水陆过渡带被
切断.水陆交界地形普遍由垂直坝埂链接,缓坡地
带少,大规模垂直坝埂切断了生物栖息带,降低了物
种种类和数量;(4)恶性杂草危害严重.空心莲子草
在2005年的调查中已成为优势种群,至2012年该
种群的发展尚未被遏制.目前只采取物理清除的方
法,尚未有更好的办法减少其分布;(5)试验研究工
作不够深入.各水生植物种群之间的竞争和制约关
系尚未理清,因此未针对草海生物多样性的保育制
定一套完整的解决方案,只是在出现问题的时候才
“头痛医头,脚痛医脚”,未进行全面治理导致各种问
606 广 西 植 物                  34卷
题仍然存在;(6)调查地点不一致.荆三棱作为黑颈
鹤的主要食物之一,在1983年和2005年的调查中
未有记载,这可能与3次(1983、2005、2012年)调查
的地点不一致有关,如何利用湖滨带为黑颈鹤提供
更多食物,将荆三棱、水葱、藨草、水莎草等种群进行
人工扩繁和增殖复壮,是下一步需要研究的重要课
题;(7)人为采食.海菜花、菰等可食用的水生植物
减少与人类采食有一定关系.
4.3草海水生植物多样性保育及资源可持续利用的
管理对策
(1)草海自然保护区自1985年建立近30a来,
由于城镇建设、人口增加导致的环境污染、过渡捕
捞、人鸟争地和生物入侵等问题,威胁草海的生存与
发展,目前亟待采取实施切实可行的对策;(2)水生
植物是初级生产者,水生植被的兴衰、演替、结构、动
态,直接或间接影响到水域生态系统物质循环和能
量转化等诸方面.为此对于水生植被资源的利用,
必须从宏观的角度坚持永续利用的原则;(3)充分利
用水生植物监测污染,净化水体,保护环境.云南滇
池被工业废水污染后,海菜花和轮藻已经绝迹,1983
年的草海却是海菜花星罗棋布,球状轮藻与钝节拟
丽藻生机勃勃组成湖底绿荫,指示水质状况良好;
(4)恢复草海周边植被,维持足够的沼泽湿地.人工
种植本地植物物种,保护天然林和草地,改善草海周
边地表覆盖和空气湿度、温度环境,养护沼泽湿地;
(5)减少污水排放,保持水质达标.倡导草海周边居
民节约用水,减少污水排放,科学利用污水资源,分
流排污或在污水排入草海之前进行物理、化学和生
物的净化,改善入海水质,维护草海生态系统的健
康、洁净和持续发展.
致谢 本文在调查研究的基础上,主要参考了
«草海科学考察报告»、«草海研究»两本资料,在此对
两本著作中水生植物多样性主要研究人员袁家谟、
陈翔表示感谢.本研究的野外调查工作有贵州省山
地资源研究所罗时琴、高渐飞参与,一并致谢.
参考文献:
CaiX(柴岫),JinSR(金树仁).1963.Theformationandtypesof
peatinChinaandthelawofgoverningitsdistribution(若尔盖高
原沼泽的类型及其发生与发展)[J].ActaGeogrSin(地理学
报),29(3):219-238
ChenX(陈翔),XiaYP(夏远平),LiQ(李青),etal.2007.Study
ontheChangesofAquaticVegetationandItsBiomassinCaohai
(草海国家级自然保护区水生植被及其生物量的变化研究)
[M].Guiyang(贵阳):GuizhouScienceandTechnologyPress
(贵州科技出版社):141-152
LiFS(李凤山).1999.Foraginghabitatselectionofthewintering
blackGneckedgranesinCaohai,Guizhou,China(贵州草海越冬黑
颈鹤觅食栖息地选择的初步研究)[J].ChinBiodivers(生物
多样性),7(4):257-262
LuoL(罗伦).1984.Thecharactericsofthetemporalandspatial
variationsoftemperatureinGuizhou(贵州地区气温时空分布
特征初探)[J].GuizhouSci(贵州科学),(1):65-73
LiuJZ(刘家庄).1986.ThesignificanceintheagriculturaldevelG
opmentofthephysicalradiationandphotosyntheticpotential
productivityinGuizhou(贵州生理辐射与光合生产潜力在农业
发展上的意义)[J].JGuizhouNomUniv:NatSciEdit(贵州
师范大学学报􀅰自然科学版),(1):1-9
OuyangY(欧阳勇),LinCH(林昌虎),HeTB(何腾兵),etal.
2011.StudyonphytoremediationofeutrophicationinCaohai
LakeofGuizhou(贵州草海水体富营养化的植物修复研究)
[J].GuizhouSci(贵州科学),29(6):21-25
XiangYH(向应海),HuangWL(黄威廉),WuZK(吴至康),et
al.1986.ScientificSurveyReportsontheCaohaiGuizhouChina
(草海科学考察报告)[M].Guiyang(贵阳):GuizhouScience
andTechnologyPress(贵州科技出版社):288-293
YuanJM(袁家谟).1986.AStudyontheAquaticVegetationand
ItsBiomassinCaohai(草海水生植被及生物量的研究)[M]//
ScientificSurveyReportsontheCaohaiGuizhouChina(草海科
学考察报告).Guiyang(贵阳):GuizhouScienceandTechnology
Press(贵州人民出版社):134-143
ZhangHH(张华海),LiMJ(李明晶),YaoSL(姚松林).2007.
CaohaiStudy(草海研究)[M].Guiyang(贵阳):GuizhouScience
andTechnologyPress(贵州科技出版社):1-11
􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷􀤷
(上接第709页Continuefrompage709)
 protectionfnctionofAsteraceae(菊科的观赏及医疗保健功能)
[J].NorthernHortice(北方园艺),110(9):99-101
WangXX(万晓霞).1997.Advancesofserumpharmacologyof
Borneol(冰片药理学研究进展)[J].JGuangdongCollPharm
(广东药学院学报),13:115-117
WangY(王莹),YangXW(杨秀伟)2006.GCGMSanalysisofesG
sentialoilofthefloweroftheChrysanthemum morifolium by
thedifferentprocessingmethods(不同炮制品怀小白菊挥发油
成分的GCGMS分析)[J].ChinJChinMatMed(中国中药杂
志),30(6):456-459
YangXW(杨秀伟),WangY(王莹),LiuYF(刘玉峰),etal.
2004.GCGMSanalysisofessentialoilsfromtheredGcoreflos
chrysanthemi(inflorescencsofDendranthemamorifolium)(红心
大白菊挥发油成分的GCGMS分析)[J].ChinJChinMatMed
(中国中药杂志),29(12):1151~1154
YinCX(殷彩霞),ZhouJQ(周纪勤),PengL(彭莉).1999.SysG
tematicalclusteranalysisofmedicinalplantsincompositae(菊科
药用植物系统聚类分析)[J].ComputApplChem(计算机与应
用化学),16(2):157-160
ZhouHH(周海梅),XiePS(谢培山),WangWH(王万慧),et
al.2005.Analysisofvolatilecomponentsfromtheflowersof
chrysanthemummorlfoliumbyGCGMSwithsolidGPhasemiG
croextraction(固相微萃取G气相色质谱技术应用于菊花的挥
发性成分分析)[J].ChinJChinMatMed(中国中药杂志),
30(13):986-989
7065期          唐金刚等:高原湿地草海水生植物多样性变化研究